铁镍电池正极材料的掺杂改性的研究
发布时间：2021-01-30 23:18
随着铁镍电池正极材料的研究深入,对铁镍电池正极材料的充放电稳定性、放电比容量、耐高温性能的提升是铁镍电池更具有发展性的要求。而传统的纯Ni（OH）2正极材料的充放电性能不稳定,放电比容量较低,而且不具备良好的耐高温性能。目前普遍在铁镍电池纯Ni（OH）2正极材料中进行掺杂Co金属离子使铁镍电池Ni（OH）2正极材料的电导率升高,但由于单一·掺杂不能使结构更加稳定以及耐高温性能的提升,所以可以采用复合掺杂来达到Ni（OH）2正极材料充放电稳定性、放电比容量、耐高温性能的提升。本文关于Ni（OH）2掺杂不同添加剂不同比例用于铁镍电池止极的性能测试。采用共沉淀法制备Ni（OH）2,用X射线衍射（XRD）以及扫描电镜（SEM）对Ni（OH）2结构进行表征。对制备的单电池进行电化学测试,发现纯Ni（OH）2电化学性能差,常温放电比电容量只有223.9 mAh/g,高温状态下还会有所降低,50℃时放电比容量209.2mAh/g,70℃时放电比容量204.4mAh/g。掺杂添加剂能有效改善氢氧化镍的质量比容量、导电性和充放电循环稳定性等电化学性能以及耐高温性能。元素掺杂是一种普遍应用的方法,本文是通...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?＿〇叶２晶型转化示意图??Ｆｉｇｌ．ｌ?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆＮｉ（ＯＨ）２?ｃｉ＊ｙｓｔａｌ?ｆｒｏｍ?ｃｏｎｗｃｒｓｉｏｎ??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]A facile preparation of 3D flower-shaped Ni/Al-LDHs covered by β-Ni（OH）2 nanoplates as superior material for high power application[J]. Abrar Khan,Raja Arumugam Senthil,Junqing Pan,Yanzhi Sun. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(10)
[2]氢镍电池正极材料Al取代α-Ni（OH）2的研究进展[J]. 张海艳,朱健,周勤俭,甘胜,孙卓. 电源技术. 2014(03)
[3]微波水热法制备α-Ni（OH）2及其超电容性能研究[J]. 鲜青龙,李娟. 无机材料学报. 2010(12)
[4]电动自行车用铅酸电池污染问题及对策的思考[J]. 廖东波,秦昌峰,周一丹. 环境科技. 2008(S2)
[5]耐高温Al2O3/TiO2纳米复合粉体的制备及表征[J]. 王志义,史献峰,崔作林. 材料导报. 2006(S1)
[6]配位均匀沉淀法制备不同形貌的纳米氢氧化镍[J]. 管小艳,邓建成,周燕,钟超凡,王先友. 湘潭大学自然科学学报. 2006(02)
[7]反胶束法制备纳米Ni（OH）2[J]. 刘洪成,褚莹,刘莹莹. 应用化学. 2003(03)
[8]离子交换树脂法制备氢氧化镍和氧化镍超细微粒[J]. 张秀英,胡志国,赵春霞. 功能材料. 2000(01)
[9]沉淀转化法制备不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉末的研究[J]. 周根陶,刘双怀,郑永飞. 无机化学学报. 1997(01)
博士论文
[1]绿色化学电源镍基正极材料的合成、结构和性能研究[D]. 上官恩波.河南师范大学 2012
硕士论文
[1]高性能碱性二次镍铁电池的构建及其电化学性能研究[D]. 尹富强.西南大学 2018
[2]添加剂对铁镍电池负极性能的影响[D]. 李艳红.哈尔滨工业大学 2016
[3]MnCo2O4的制备及其电学性能测试[D]. 王元新.长春工业大学 2015
[4]电极与电解液添加剂对铁镍电池负极性能的影响[D]. 尤万龙.哈尔滨工业大学 2014
[5]高容量镍氢电池正极合成与性能研究[D]. 雷浩.北京有色金属研究总院 2014
[6]氢氧化镍的制备及其电化学性能研究[D]. 林长鹏.哈尔滨工程大学 2014
[7]镍电极材料的制备及其性能表征[D]. 牛虎虎.太原理工大学 2013
本文编号：3009760
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?＿〇叶２晶型转化示意图??Ｆｉｇｌ．ｌ?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆＮｉ（ＯＨ）２?ｃｉ＊ｙｓｔａｌ?ｆｒｏｍ?ｃｏｎｗｃｒｓｉｏｎ??
?第２章?Ｎｉ（ＯＨ）：．ｉＨ极掺杂的电化９性能研究???２．６结果与讨论??２．６．１?Ｎｉ（〇Ｈ）２正极材料的表征??２．６．１．１?ＸＲＤ?分析??将通过共沉淀法制备的Ｎｉ（０Ｈ）２进行ＸＲＤ分析，并对数据进行处理，与??Ｎｉ（ＯＨ）２的标准卡进行对比，其结果如下：??［一??ｆ??Ｎｉ（ＯＨ）１（ＰＤＦ＃１－１０４７）??ｉ?Ｉ?．?Ｉ?．?Ｉ?．?ｉ?．?ｉ?Ｉ?．?ｉ?１?１?．?ｉ?．?ｉ??１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?８０?９０??２０（ｄｃｇｒｃｃ）??图?２．２Ｎｉ（ＯＨ）２Ｗ?ＸＲＤ?表征图??Ｆｉｇ２．２?ＸＲＤ?Ｃｈａｒａｃｔｃｒｉｚｉｉｔｉｏｎ?ｏＣＮｉｆＯＨ）：??从图２．２中可以看出，通过共沉淀法制备的Ｎｉ（０Ｈ）２分别在衍射角１９．３°、??３３．１。、３８．５°、５２．１°、５９．丨°、６２．７°、７０．５°、７２．７°处出现特征峰，勺数据痄里Ｎｉ（０Ｈ）２??的标准卡（ＰＤＦ＃１－１０４７）相对应，自制的Ｎｉ（０Ｈ）２勹标准卡的峰位置及形状基本－??致，说明本次实验合成的Ｎｉ（ＯＨ）２＾?ｐ－Ｎｉ（Ｏｌｌ）２。??２．６．１．２ＳＥＭ?分析??从图２．３屮可以看出，图ａ，?ｂ，?ｃ，ｄ足不Ｍ倍数卜＇观察到通过几沉淀法制备??？?２３?－??
?ＶＥＧＡ?Ｉ）?ＸＭＵ?Ｍ??＿＿??ＳＥＭ?ｔＡＰ＞Ｇ?；．００＞〇：?Ｐ＃？ｇ＜１〇Ｔ?ｉ?．?ｆｃｘ?；?：?ＶＥＧＡ＇、ＴＥＳＣＡＮ??ＳＥＭ?ＨＶ：?２０?００?ｋＶ?Ｏａｔ＾ｍＷｙ）．?０９＾１９?２０?ｐｍ?ＳＥＭ?ＨＶ．?２０．００?ＫＶ?ＤａｔｃｄｎＡＶｙ）：?０３＾２￡／１９?ｔＯ?ｐｍ??Ｖｉｅｗ?ｆｉｅｌｄ：?１５０．０?ｐｍ?Ｄｅｖｉｃｅ：?ＶＥＧＡ?ａ?Ｍ?Ｖｉ？ｗ?ｎｅｌｄ：?６０．００?ｐｍ?Ｄｅｖｉｃｅ：?ＶＥＧＡ?８?ＸＦ．？Ｊ?Ｍ??图２．６掺杂氧化铝的氢氧化镍ＳＥＭ表征??Ｆｉｇ２．６?ＳＥＭ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｎｉｃｋｅｌ?ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ?ｄｏｐｅｄ?ｗｉｔｈ?ａｌｕｍｉｎｕｍ?ｏｘｉｄｅ??２．６．２．２．２掺杂氧化铝的氢氧化镍放电性能??本组实验设计的氧化铝含量为：ｌ％Ａｌ－Ｎｉ（ＯＨ）２、ｌ?．５％Ａｌ－Ｎｉ（ＯＨ）２、??２％Ａｌ－Ｎｉ（ＯＨ）２，因测试后发现最优组在２％Ａｌ－Ｎｉ（ＯＨ）２，为使实验结果更准确，补??充测试２．５％Ａｌ－Ｎｉ（ＯＨ）２，共４个对比实验。测试结果如下：??－２８－??
【参考文献】：
期刊论文
[1]A facile preparation of 3D flower-shaped Ni/Al-LDHs covered by β-Ni（OH）2 nanoplates as superior material for high power application[J]. Abrar Khan,Raja Arumugam Senthil,Junqing Pan,Yanzhi Sun. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2019(10)
[2]氢镍电池正极材料Al取代α-Ni（OH）2的研究进展[J]. 张海艳,朱健,周勤俭,甘胜,孙卓. 电源技术. 2014(03)
[3]微波水热法制备α-Ni（OH）2及其超电容性能研究[J]. 鲜青龙,李娟. 无机材料学报. 2010(12)
[4]电动自行车用铅酸电池污染问题及对策的思考[J]. 廖东波,秦昌峰,周一丹. 环境科技. 2008(S2)
[5]耐高温Al2O3/TiO2纳米复合粉体的制备及表征[J]. 王志义,史献峰,崔作林. 材料导报. 2006(S1)
[6]配位均匀沉淀法制备不同形貌的纳米氢氧化镍[J]. 管小艳,邓建成,周燕,钟超凡,王先友. 湘潭大学自然科学学报. 2006(02)
[7]反胶束法制备纳米Ni（OH）2[J]. 刘洪成,褚莹,刘莹莹. 应用化学. 2003(03)
[8]离子交换树脂法制备氢氧化镍和氧化镍超细微粒[J]. 张秀英,胡志国,赵春霞. 功能材料. 2000(01)
[9]沉淀转化法制备不同形状的氢氧化镍及氧化镍超微粉末的研究[J]. 周根陶,刘双怀,郑永飞. 无机化学学报. 1997(01)
博士论文
[1]绿色化学电源镍基正极材料的合成、结构和性能研究[D]. 上官恩波.河南师范大学 2012
硕士论文
[1]高性能碱性二次镍铁电池的构建及其电化学性能研究[D]. 尹富强.西南大学 2018
[2]添加剂对铁镍电池负极性能的影响[D]. 李艳红.哈尔滨工业大学 2016
[3]MnCo2O4的制备及其电学性能测试[D]. 王元新.长春工业大学 2015
[4]电极与电解液添加剂对铁镍电池负极性能的影响[D]. 尤万龙.哈尔滨工业大学 2014
[5]高容量镍氢电池正极合成与性能研究[D]. 雷浩.北京有色金属研究总院 2014
[6]氢氧化镍的制备及其电化学性能研究[D]. 林长鹏.哈尔滨工程大学 2014
[7]镍电极材料的制备及其性能表征[D]. 牛虎虎.太原理工大学 2013
本文编号：3009760
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